Напишите цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) с формулами и ферментами. Объясните, почему для функционирования этого цикла необходим кислород.

Напишите две формулы трипептида лиз-мет-три так, чтобы в одном трипептиде на N-конце молекулы находился лизин, а в другом – триптофан. Укажите полное название трипептида.

На N-конце: лизин. Полное название лизил-метионил-триптофан.

На N-конце: триптофан. Полное название триптофал-метионил-лизин.

Укажите и изобразите основные моно- и динуклеотиды, которые не входят в состав ДНК или РНК, но участвуют в биохимических процессах, протекающих в организмах.

Важнейшими нуклеотидами в организме являются АТФ и АДФ.

Аденозинтрифосфат

Аденозиндифосфат

Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов.

Динуклеотиды,играющие существенную роль в биохимических процессах – НАДФ и ФАД.

Никотинамидадениндинуклеотидфосфат

Широко распространённый в природе кофермент некоторых дегидрогеназ — ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в живых клетках.

Флавинадениндинуклеотид

Кофермент, принимающий участие во многих окислительно-восстановительных биохимических процессах. ФАД существует в двух формах — окисленной и восстановленной, его биохимическая функция, как правило, заключается в переходе между этими формами.

Напишите структурную формулу витамина В2 (рибофлавина) и укажите, в состав каких кофакторов он входит.

Рибофлавин

Входит в состав:

флавинмононуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД)

важнейших окислительно-восстановительных коферментов.

Напишите цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) с формулами и ферментами. Объясните, почему для функционирования этого цикла необходим кислород.

Первая реакция:

Вторая реакция:

Третья реакция:

Четвертая реакция:

Пятая реакция:

Шестая реакция:

Седьмая реакция:

Восьмая реакция:

Для реакций цикла Кребса кислород не требуется. Кислород необходим для регенерации или окисления восстановленных коферментов (НАДН + Н+ и ФАДН2).

Количество окисленных форм этих коферментов ограничено. В анаэробных условиях, когда регенерация коферментов невозможна, они быстро оказываются исчерпанными и весь процесс прекращается.

Окисление коферментов осуществляется в дыхательной цепи, или цепи переноса водорода и электронов.

Конечным акцептором в этой цепи является кислород воздуха. Энергия, высвобождаемая при окислении коферментов, накапливается в макроэргических фосфатных связях АТФ.

5. Запишите реакции полного β-окисления миристиновой кислоты. Укажите ферменты и рассчитайте энергетический баланс этого процесса.

Число таких циклов до полного окисления миристиновой кислоты равно 6 (14/2-1).

Расчет энергетического баланса:

· так как имеется 14 атомов углерода, то при β-окислении образуется 7 молекул ацетил-SКоА. Последний поступает в ЦТК, при его окислении в одном обороте цикла образуется 3 молекулы НАДН, 1 молекула ФАДН2 и 1 молекула ГТФ, что эквивалентно 12 молекулам АТФ. Итак, 8 молекул ацетил-S-КоА обеспечат образование 7×12=84 молекул АТФ.

· для миристиновой кислоты число циклов β-окисления равно 6. В каждом цикле образуется 1 молекула ФАДН2 и 1 молекула НАДН. Поступая в дыхательную цепь, в сумме они "дадут" 5 молекул АТФ. Таким образом, в 6 циклах образуется 7×5=30 молекул АТФ.

· двойных связей в миристиновой кислоте нет.

· на активацию жирной кислоты идет 1 молекула АТФ, которая, однако, гидролизуется до АМФ, то есть тратятся 2 макроэргические связи или две АТФ.

· Таким образом, суммируя, получаем 84+30-2 =112 молекул АТФ при окислении миристиновой кислоты.

Список литературы

1. Биологическая химия: Учебник.— 3-е изд., перераб. и доп - М.: Медицина, 2008 - 704 с.;

2. Кондрашова М.Н., "Биохимия", 2011, т. 56, в. 3, 564 с.;

3. Общая органическая химия, пер. с англ., в 2 т., М., 2011, 641 с.;

4. Страйер Л., Биохимия, пер. с англ., в 2 т., М., 2005, 618 с. ;

5. Физер Л., Физер М., Органическая химия. Углубленный курс, пер. с англ., 4 изд., в 2 т., М., 2012, 748 с.